思索者与信息收集者

最早注意到哥白尼学说的科学家之一是约翰尼斯·开普勒，一位德国天文学家却长期生活在布拉格。开普勒几乎没有任何机会进行天文观测，但却是一位长于思考的理论家。他曾经想弄清楚究竟是什么原因使一个天体围绕另一个天体运动，并提出可能有一种磁力在其中起作用的思想：如果磁力的大小是恒定不变的，那么就会使天体之间的距离也恒定不变，这就会导致天体的圆周运动。但开普勒却极不赞成这种力在很远的距离上也能起作用的观点。

开普勒必定曾经为他的另一个灵感的出现而激动不已。他想到了天体可能有圆形以外其他形状的轨道，如椭圆，这会对哥白尼的学说有重要意义。换句话说，如果行星都在围绕太阳而不是地球运动，而且轨道是椭圆形的，那么每个行星的轨道就都会是一直向前的，也就不需要附加上那些复杂的本轮来进行调节了。行星的运动就都可以用简单、优雅的轨道来描述。可是，这种观点显然会“冒犯”当时大多数人所信仰的行星的基本轨道是完美的圆形的观念，同时它也否定了开普勒自己曾主张的磁力理论。那么，该怎么办呢？继续向前探索的唯一出路就是收集更精密的新观测资料来更精确地确定行星轨道。

开普勒听说过另一位科学家的工作可能对自己有所帮助，这位科学家就是第谷·布拉赫。第谷比开普勒年长，而且由于出色的天文观测成就名声卓著；另外他在丹麦宫廷中还位高权重。在那时的欧洲，天文学家或数学家被大权在握的国王选任为顾问是一种惯例。作为对他们的占星术预言可以对国王做出某种政治决定有所帮助的回报，这些有影响力的侍臣的科学工作也经常会得到来自王室的支持。丹麦国王特别赐予第谷·布拉赫一个小岛，让他在那里进行天文观测。第谷还主持制作了一些精度更高的观测仪器（虽然这些仪器只是比希腊人在他们的立杆实验之后的时代制造的仪器稍微精巧些）。开普勒了解到，第谷画出了系统的天区图，进行的观测比以前更多、更精确。

在此之后发生了一些故事，尽管关于这些故事的说法有些不同，其中最有吸引力的“版本”可能是杜撰的，开普勒还是决定不辞辛苦进行穿越欧洲的长途跋涉去寻找第谷，目的是看看他的观测结果是否支持自己关于椭圆轨道的设想。

如果这个说法是真实的，当开普勒最终抵达目的地时肯定大失所望了，这位丹麦天文学家断然拒绝会见开普勒，原因可能是害怕开普勒使用他的观测数据来得到并公布最新的宇宙学说，而第谷却从中一无所获。第谷是一个极其细致的观测者，但缺乏创见来解释他的观测资料。第谷不情愿面对这种可能，开普勒在没有进行观测的情况下通过思考得到了的有意义的结论，而他却与之失之交臂。

据说，后来开普勒两手空空地回到家乡。而第谷继续进行着他艰苦的观测工作，但仍然不能理解那些观测结果的真正含义。终于他有了一个主意。也许，如果他只把对一颗行星的观测数据交给开普勒，他就能了解开普勒的工作，他也就能知道如何解释其他行星的运动了。这样，开普勒得到的好处是弄清楚了一颗行星的运动，而第谷得到的好处却是弄清楚了所有行星的运动。有人说，后来第谷不远千里去找开普勒，把关于火星的观测数据送给他。开普勒当然非常高兴，特别是当数据显示出火星轨道必定为椭圆形的时候。可以想象第谷在被开普勒告知不再需要其他行星的观测数据时心情有多么沮丧。火星轨道的数据就足以证明行星的轨道不是圆形的，所有行星的轨道看来必定都是椭圆形的了。

可惜的是，真实故事是真的，往往不像传奇故事那样引人入胜。丹麦国王死后，他的继承人解除了第谷的职务。一些人说，这位天文学家空虚自负而又傲慢自大，因此很难相处，除了老国王以外没有人对他有好感。第谷后来在布拉格得到了新的宫廷职务，因为他认识开普勒，就让开普勒做了他的助手。可能一直到第谷垂垂老矣的时候，他还没有弄清楚他精心观测所得的数据对宇宙来说意味着什么。这时他却感到了死亡的恐惧。虽然第谷和开普勒无疑始终未能非常融洽地相处--他们每人都暗自想证明自己心爱的理论是正确的，但开普勒的确是成了第谷的助手，他们两个有相当多的时间在一起工作。他们一起研究第谷的火星观测数据。但直到第谷逝世多年后的1609年，开普勒才发表了关于行星的椭圆轨道的理论。尽管在第谷和开普勒之间曾发生过戏剧性的对抗，他们最终还是在一起共事了。第谷的精心观测和开普勒极具洞察力的理论，这二者对行星椭圆轨道的发现具有同等重要的意义。行星是在椭圆轨道上围绕太阳运动而不是围绕地球运动，如同哥白尼所预言的那样。可是，第谷在他含辛茹苦所进行观测的价值为公众真正了解之前就已辞世了，这是很令人惋惜的。

（上图）约翰尼斯·开普勒建立了一种理论支持了哥白尼的日心说。

（左图）保存完好的哥白尼观测星星的详细记录，其中仔细注明了星星的位置和亮度。

第谷·布拉赫（左图）。他在望远镜发明之前使用像六分仪（右图）这样的仪器通过肉眼观察来精确测定星星的位置。